2001 Fiscal Year Annual Research Report
風車回転翼周囲の3次元流れを考慮した次世代型風車翼の設計手法の開発
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13450073
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
清水 幸丸 三重大学, 工学部, 教授 (20023202)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌田 泰成 三重大学, 工学部, 助手 (60262987)
前田 太佳夫 三重大学, 工学部, 助教授 (80238865)
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| Keywords | 風車 / 翼型 / 風車専用厚翼 / 回転翼周囲流れ / 速度分布 / 風車翼 / 3次元流れ / 風車後流 |
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| Research Abstract |
本年度は、直径2.4m、最大1kW出力の小型水平軸風車用の風車翼を製作し風胴実験を行った。風車翼設計に当たっては、3次元流線を考慮し、風車翼半径方向の翼断面分布を考える。翼型は、翼端近傍は、NACA63-215薄翼、翼根近傍には、翼最大厚み比25%から35%の風車専用デルフト型厚翼を用いた。翼の平面形状は、高速形(アスペクト比大)から低速形(アスペクト比小)までの4種類を設計製作した。従来の風車翼は、翼回転の接線方向に平行に翼型を配置するものである。この場合、風車翼の各断面は最適の捩じれ角を持ち形状は3次元であるが、翼断面は2次元で配置されている。このため、風車運転時に生じる風車翼周囲の3次元的な流れ(半径方向への速度成分等)には対応せず、翼本来の性能を発揮できないと考えられる。本研究で提案する3次元翼は風車翼各断面の受ける局所流れの方向に翼断面形状を配置する。したがって、翼断面は、翼弦の後緑が半径方向外側へ傾斜した配置となる。本提案の翼断面配置は、風車各断面の翼断面本来の性能を発揮させ、風車出力の向上を図れる長所を持つ。なお、厚翼データはデルフト工科大学から提供を受ける。アスペクト比の異なる4種類の風車翼は三重大学の大型風洞設備、吹き出し口径3.6mで風車性能試験および風車周囲流れの詳細な測定を行った。風洞実験では、長焦点(焦点距離2,000mm)のプローブを使用し、風車翼周囲および後流の流れの速度分布の測定を行った。また、風車翼枚数は2枚翼および3枚翼について検討を行った。この結果、アスペクト比の異なる風車翼の性能、風車周囲流れを明らかにした。
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Research Products
(1 results)
